杜克大學(xué)的醫(yī)生和生物醫(yī)學(xué)工程師開發(fā)了一種可視化小鼠懷孕期間胎盤生長(zhǎng)的方法。通過將植入式窗口與超快成像工具相結(jié)合，該方法提供了第一個(gè)跟蹤胎盤發(fā)育的機(jī)會(huì)，以更好地了解該器官在懷孕期間的功能。
這一新視角為研究人員提供了一種精確的方法來研究生活方式因素(如飲酒)和健康并發(fā)癥(如炎癥)如何影響胎盤并可能導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局。
該研究作為《科學(xué)進(jìn)展》的封面文章出現(xiàn)。
胎盤是在母親和胎兒之間形成的富含血管的器官，提供氧氣和營(yíng)養(yǎng)，同時(shí)清除廢物。盡管其發(fā)育過程中的問題可能會(huì)給雙方帶來一系列健康問題，但人們對(duì)其如何生長(zhǎng)和發(fā)揮作用知之甚少，而且當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)也很少有有效的治療方法。
這很大程度上是因?yàn)樵撈鞴僖驯蛔C明難以研究。研究人員依賴小鼠模型，因?yàn)樾∈蠛腿祟愄ケP具有相似的解剖、細(xì)胞和分子特征。但即使這樣也很棘手，因?yàn)樵撈鞴傥挥诟骨簧钐幉⑶也粩嘁苿?dòng)，這對(duì)使用傳統(tǒng)工具進(jìn)行成像構(gòu)成了挑戰(zhàn)。
杜克大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程副教授姚俊杰和杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科副教授馮麗萍博士開發(fā)的一種新方法通過創(chuàng)建一個(gè)安全的可植入窗口提供直接訪問，從而繞過了這些問題進(jìn)入懷孕小鼠的胎盤。通過將該工具與成像技術(shù)超快功能光聲顯微鏡 (UFF-PAM) 結(jié)合使用，研究小組可以捕獲復(fù)雜器官的血流和氧代謝的高度詳細(xì)圖像。
傳統(tǒng)的光聲顯微鏡 (PAM) 利用光和聲的特性來捕獲全身器官、組織和細(xì)胞的詳細(xì)圖像。該技術(shù)使用激光將光發(fā)送到目標(biāo)組織或細(xì)胞中。
當(dāng)激光擊中細(xì)胞時(shí)，它會(huì)立即升溫并膨脹，產(chǎn)生超聲波，傳回傳感器。 UFF-PAM 系統(tǒng)依靠硬件進(jìn)步和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的結(jié)合來升級(jí)該技術(shù)，使其更快、更靈敏。
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